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BQ25504 內部 PMOS動作

时间:10-02 整理:3721RD 点击:

請問各位大大,想請問BQ25504在正常太陽能充電時要提供能量給負載並對電池充電,VSTOR和VBAT之間的P MOS應該會倒通,這樣太陽能才能對電池充電吧?

如果太陽能來源不見,應該由電池繼續供電給負載,這樣想沒錯吧?

关于这个问题 你可以简单理解为在充电时,Vstor通过中间p-mosfet的body diode向Vbat充电。

没有太阳能来源时,电池继续给负载供电,此时p-mosfet 导通。

Dear Michael

感谢您的回答

想再请教您问题

1.当VSTOR到达1.8V时,BOOST电路启动,此时是否应该是同时对电池充电及提供能量给负载,PMOS应该没有导通?

2.假设电池充至VBAT_OK时,电池是否会一起帮忙提功能量给负载?

1.当VSTOR到达1.8V时,BOOST电路启动,此时是否应该是同时对电池充电及提供能量给负载,PMOS应该没有导通?

R:正如之前的回复,在刚开始的时候是通过p-mosfet的body diode导通来实现充电的,由于长期通过body diode充电会导致body diode发热严重,所以此时可以将p-mosfet导通来避免body diode发热,这里需要注意的是mosfet是一个双向导通的器件,且此时p-mosfet的导通只是为了避免body diode的发热。 简单来理解你可以认为是通过body diode来充电的,这样理解起来更容易,更直观。

2.假设电池充至VBAT_OK时,电池是否会一起帮忙提功能量给负载?

R:外部有输入源的情况下,电池只有在比较大的负载瞬态变化时才会向负载补电防止vstor电压大幅跌落。

Dear Michael

所以按照您的意思,只要有太阳能来源,就为提供负载能量的主要来源,电池只有在太阳能来源消失或VSTOR突降,才会帮忙提供是吧!

那有没有办法判断负载当时是由谁提供能量的?太阳能或是电池?

当电池在充电的时候,太阳能会一边给电池充电一边给负载供电,当电池充满了以后达到设定的OV门限,就会关断boost充电器,此时会切换到电池供电,电池由于放电的原因 跌落到OV回滞门限以下后,充电器又会启动重复这个过程。当有太阳能源的时候是能够提供系统负载供电,同时也保证电池维持在一个充饱的状态。

如果你要判断是由哪个提供能量,那么看电池的电压是否到OV门限,但可以认为此时基本都是太阳能供电的,因为后面电池供电一小会导致跌落到OV门限以下后,太阳能又开始一边供电一边充电了。

在BAT OK的时间段里,除了因为太大的负载瞬变需要电池和旁路的电容协助支撑一下,其他正常的情况下都是太阳能供电的,不会因为BAT OK而切换到电池供电。

在太阳能没有插入的时候,如果在VTOR和系统负载之间加了一个mosfet,那么BAT OK 可以用来驱动这个mosfet ,保证给系统负载提供符合其要求的供电电压(因为BAT OK说明电池电量充足).

Dear Michael

非常感谢你的指教

Dear MICHEAL

请教一下,我现在在测BQ25504时有面临到,当移除电池时,此时是完全由太阳能供电,若是负载有瞬间抽载,使VATOR的电压掉到1.8V以下,理论上不是会由COLD-START启动,升至1.8V之后由BOOST启动升至设定的3.1电压,但是有时候会停留在1.8V左右很久,才会突然升至3.1V,請問是什么原因?

非常抱歉回复有所延误,关于这个问题,能否麻烦把你的电路图和所用太阳能板的规格书附上来?谢谢!

Dear Michael 

感謝回復,附檔為電路圖,

OV:3.17V

UV:2.23V

BAT_OK:2.5V

太陽能板目前規格只知道

開路電壓:0.768V

短路電流:451mA

FF:0.749

轉換效率:5.63%

先可以去量测一下太阳能板此时的输出电压,即BQ25504电路的输入电压是多少,看看是否周期性的掉落到冷启动最低输入电压门限。

关于这个现象可能是因为太阳能板在此刻输出功率不足引起的,您可以用一个可调电源,将其设置为CV模式,输出电压设置为冷启动最低输入电压,但将其最大输出电流设置高一些(比如1000mA,即保证不会因为在这个项目中的负载拉低输入电压,只是给一个宽松的俗量保证电压不会拉低,CV模式下其实际输出电流会自动根据负载调整),看看此时是否能正常的启动。

根据datasheet page 13的描述,在冷启动时,如果输入源供电不足(Boost电路对输入电流的要求是数倍于输出电流的),芯片一直进行冷启动,而Vstor电压不会超过1.8V,主boost电流也不会启动。对于太阳能板,这种情况是最容易发生的,因为光照的强度不同,其输出的功率也不同,如果此时太阳能板的输出功率满足不了冷启动和负载的功率要求。那么就会出现这种情况,而当太阳能板光照加强时,其能输出的最大功率也增加,此时才会成功的完成冷启动过程。谢谢!

 

Dear Michael

了解,我再去测试看看,感谢回复,

Dear Michael

請教一下,如果要使用兩顆以上的BQ25504並聯去供應負載,要如何作,請問有相關資料嗎??

Dear Michael

請教一下,如果要使用兩顆以上的BQ25504並聯去供應負載,要如何作,請問有相關資料嗎??

这个应用并没有这样对应的应用手册可以参考,一般开关模式的电源并联需要排除相互之间的倒灌 ,以及模块之间均流设计等。

boost电路本身是具有防倒灌的功能, 但如果电池包电压不一样,那么会在输入源不足够时,高电压电池包会放电很大,所以建议检查负载是否会超过p-mosfet的极限电流值,然后为了防止电池包之间相互的短路(高电池包通过p-mosfet的body diode直接进入低电压电池包),每个vstor输出端还是建议加锗二极管或者替代的oring控制芯片,然后可以去实验一下,实验中建议验证各个模块是否能正确的量测每个电池的状态。谢谢!

Dear Michael

谢谢

目前我们的规划如附档上部分一样,在外部将电池并接起来,两颗VSTOR接起来提供负载,请问有没有需要注意的地方呢?

 

另外请教一下

因为有时测试时,因为太阳能不足,造成VSTOR充不到1.8V以上,所以BOOST无法启动至我们所设置的3.3V,所以无法供应负载并充电;

故是否能向附档下部分一样,在VSTOR和VBAT两端接一微小电容,在电池插入时,瞬间的PULSE将VSTOR充电至1.8V以上,先使内部的PMOS导通,让电池先供应负载??

两颗并联的设计 请参考之前的回复来验证,关于开机的问题,有一些mosfet会在d-s段并联一个小电容来旁路开机瞬间的脉冲,达到保护mosfet的目的,所以加一个非常小的电容是可以的。谢谢!

Dear Michael 

了解,謝謝

Dear Michael

請教BQ25504有過電流保護功能嗎?看DATASHEET只有OVP及UVP而已

如果沒有,請問有相關的保護電路嗎??

这款芯片针对的应用是收集比较弱的能量,而这种应用场合下负载需要的电流都不大,通常只是100-200mA左右,如果是因为光照不够的情况下造成带不动负载,那么一个是采用更好的太阳能采集面板,第二是加大储能设备在光照比较充足时 尽量充入更多的能量来撑过光照不够的时间段。

就芯片并联本身 如果担心会过流,可以在输出端加一个限流负载,选择会钳制输出电流(是将输出电流钳制在设定值而不会直接关断)的保护类型

参考如下产品链接,谢谢。

http://www.ti.com.cn/lsds/ti_zh/power-management/current-limited-switch-products.page

Dear Michael

谢谢您的建议,我再看看选用较适合的开关。

 

另外请教

我要如何量测BQ25504的转换效率呢?

目前我将输入电压设定为0.5V,输入限流10mA,OV设在3.6V,电池部分用470uF电容代替。

用可变电阻当作负载接在VSTOR上,改变阻值变化来看VSOTR的改变。

效率=(输出瓦数/输入瓦数),请问这样做法正确吗?

目前有遇到当负载阻值变化到一个值时,VSTOR的电压就会掉下去,但是此时输入电流还没超过我设定的限流,为什么会有这样的情况

请问如果外部的负载突然变大而且不是短时的,比如几十秒,此时外部输入源如果功率不足以供电,会直接切换到电池供电吗?

光照不够的时候,是不是会导致VSTOR的电压降至1.8V以下,此时的BOOST电路关闭,负载会自动切换到电池供电吗?

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